21.(本小题满分12分)
已知方向向量为v=(1,
)的直线l过点(0,-2
)和椭圆C:
的焦点,且椭圆C的中心关于直线l的对称点在椭圆C的右准线上.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)是否存在过点E(-2,0)的直线m交椭圆C于点M、N,满足
,
cot∠MON≠0(O为原点).若存在,求直线m的方程;若不存在,请说明理由.
解:(Ⅰ)由题意可得直线ι:
,
①
过原点垂直ι的方程为
②
解①②得x=
.∵椭圆中心O(0,0)关于直线ι的对称点在椭圆C的右准线上,
∴
.∵直线ι过椭圆焦点,∴该焦点坐标为(2,0).
∴a2=6,c=2,b2=2,故椭圆C的方程为
. ③
(Ⅱ)设M(x1,y1),N(x2,y2),当直线m不垂直x轴时,直线m:y=k(x+2)代入③,整理得
(3k2+1)x2+12k2x+12k2-6=0,则x1+x2=
,x1x2=
,
|MN|=![]()
点O到直线MN的距离d=
.∵
cot∠MON,即
,
∴
,∴
,
![]()
即
.整理得
.
当直线m垂直x轴时,也满足![]()
故直线m的方程为
或y=
或x=-2.
经检验上述直线均满足
.
所在所求直线方程为
或y=
或x=-2..
- 答案